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新電池設(shè)想:讓車(chē)子房子都可儲(chǔ)能
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新電池設(shè)想:讓車(chē)子房子都可儲(chǔ)能

2012-07-30 10:53:58 來(lái)源:南方電網(wǎng)報(bào)

摘要:  眾所周知,鋰電池為大量移動(dòng)電子產(chǎn)品提供關(guān)鍵的能源,然而大量開(kāi)采鋰礦,將對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)影響。近期,有科學(xué)家提出,未來(lái)可能出現(xiàn)一種更綠色、環(huán)保的電池,甚至可能完全拋棄電池。

關(guān)鍵字:  鋰電池,電動(dòng)汽車(chē),充電技術(shù)

  眾所周知,鋰電池為大量移動(dòng)電子產(chǎn)品提供關(guān)鍵的能源,然而大量開(kāi)采鋰礦,將對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)影響。近期,有科學(xué)家提出,未來(lái)可能出現(xiàn)一種更綠色、環(huán)保的電池,甚至可能完全拋棄電池。

  傳統(tǒng)電池或?qū)⒅饾u消失

  如果電動(dòng)汽車(chē)成為主流交通工具,未來(lái)全球?qū)︿嚨男枨髮⒋蠓黾印R恍<翌A(yù)計(jì),現(xiàn)有的鋰供應(yīng)商可能在幾十年內(nèi)耗光已知儲(chǔ)備。

  鋰短缺刺激了人類對(duì)替代元素的尋找。據(jù)外國(guó)雜志《Conservation》報(bào)道,目前,大多數(shù)研究者都致力于創(chuàng)造更高效的電極,或是減少電池中的“非綠色”金屬。然而,其中一些大膽的創(chuàng)意徹底拋棄了原來(lái)的電池定義。倫敦帝國(guó)學(xué)院和美國(guó)紐約州立大學(xué)的研究者們?cè)O(shè)想,在未來(lái),汽車(chē)和建筑所用的普通材料——混凝土、塑料、碳纖維,將用于儲(chǔ)存我們所需的能源。

  據(jù)報(bào)道,帝國(guó)學(xué)院的高分子化學(xué)家約阿希姆·斯泰因克和他的小組設(shè)想能賦予電動(dòng)車(chē)外殼儲(chǔ)蓄能量的功能。目前,移動(dòng)裝置的外殼既沉重又沒(méi)多大作用。斯泰因克希望能用碳纖維織物來(lái)制造汽車(chē)車(chē)身并兼做電容器。和電池不同,電容器正、負(fù)電荷是分開(kāi)的,連接起來(lái)就形成電流。由于電容器可一次釋放所有電荷,尤其適合需要能源激增的裝置,比如加速的汽車(chē)。

  帝國(guó)學(xué)院的團(tuán)隊(duì)正和沃爾沃公司合作,用他們的碳纖維替代一小塊汽車(chē)地板,用于驅(qū)動(dòng)。按照施泰因克的設(shè)想,整個(gè)車(chē)身都將能夠儲(chǔ)存電荷,最終讓電池完全消失。

  未來(lái),可再生能源想要大行其道,儲(chǔ)能技術(shù)必須跟上。紐約州立大學(xué)的材料科學(xué)家德博拉·張正在進(jìn)行一項(xiàng)研究,如果研究成功,建筑物將可能變成一塊大電池。她正在研究把墻壁變成儲(chǔ)電容器。

  據(jù)了解,混凝土是水和水泥做的多孔材料,水可以充當(dāng)電解液,可惜效率不夠高。德博拉·張把正負(fù)極插入一塊混凝土板,每千克可生成幾微瓦的電力,足夠助聽(tīng)器使用?!拔抑皇亲C明了基本的科學(xué)可行性?!钡虏├堈f(shuō),“還需要進(jìn)行更多的研究增加能量密度,讓它可以再次充電。如需要找到正確的水和水泥比例,嘗試不同的電極材料?!?/P>

  新充電技術(shù)幫電池“瘦身”

  新的充電技術(shù),或許能為解決電池問(wèn)題提供出路。美國(guó)猶他州立大學(xué)能源動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究者正在研究一種無(wú)線能源系統(tǒng),可以將電力輸入正在行駛的汽車(chē)。

  它的原理是磁性共振耦合:道路下面埋藏的大型線圈可在汽車(chē)靠近時(shí)開(kāi)啟,創(chuàng)造磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)將調(diào)整到特定的頻率,將電力輸送到位于汽車(chē)底部的接收線圈。一開(kāi)始,電池將依然是基本部件,隨著電動(dòng)車(chē)數(shù)量增加,線圈可埋藏在停車(chē)場(chǎng)下面、車(chē)庫(kù)地板下和無(wú)線“充電站”內(nèi)。再后來(lái),可將它們埋到公路下。“如果你住在離這些公路20英里范圍內(nèi),汽車(chē)電池的大小將可以縮減到目前的20%?!豹q他州立大學(xué)能源動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任杰夫·穆斯說(shuō)。

  如果無(wú)線充電技術(shù)成功,每條高速公路、小巷子和車(chē)道都可以安裝上線圈,給經(jīng)過(guò)的汽車(chē)充電?!?0或40年后,它們將完全融入交通系統(tǒng)?!蹦滤拐f(shuō),“你將看到美國(guó)每個(gè)州出現(xiàn)一條專用道,也許叫‘易充電道’?!?/P>

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鋰電池 電動(dòng)汽車(chē) 充電技術(shù)

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